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随着全球气候问题加剧,降低碳排放已成为各国共同面对的挑战。我国在经济高速发展的同时,也面临着环境和资源的考验,因此,节能减排、提高资源使用率已成为各行业可持续发展的要求。一直以来,水泥行业占全国能源消耗量和CO2排放量的比例都较高,并且大量的工程建设使水泥基材料的使用量不断增加。在使用过程中大范围使用到外加剂来使得水泥基材料的性能得到提升,以此来减少水泥的使用量达到节能减排的作用。本文通过研究常用促凝剂对水泥中氢氧化钙晶体形貌的影响,进而研究氢氧化钙晶体对水泥浆体的性能影响。 首先,本文首先通过溶液结晶法制备氢氧化钙晶体,研究了不同外加剂影响下,对氢氧化钙晶体形貌及生长习性的影响。研究发现,CH晶体的粒径按TEA>NO3->空白样>SO42->SiO32-的顺序分布。在含Cl-和SO42-溶液中,CH主要以六方板状结构的形式存在,SO42-的存在使得六方板状晶体的中心存在特征空洞,而SiO32-离子晶体表面、空洞处形成大量的C-S-H凝胶。NO3-溶液中,大量的六方柱状CH晶体形成。三乙醇胺(TEA)浓度较大时(>0.8g/L)时,此时形成大量不规则堆积的六方薄片状晶体。 其次,研究在高水灰比养护下,添加不同外加剂,水泥浆体中CH晶体的生长情况。研究发现外加剂不仅对氢氧化钙晶体有影响,对水泥其他水化产物也有较大影响。在掺入CaCl2时生成了Friedel盐,而在掺入CaSO4时促进了钙矾石的形成。而加入TEA时,不仅促进了C3A的水化,也促进了Afm的大量形成。在形貌方面,在掺入CaCl2时形成短柱状氢氧化钙晶体,掺入Ca(NO)3时,易形成长柱状CH晶体,而掺入CaSO4时易于形成板状CH,而TEA存在时,不利于CH晶体成核,所以在水化产物中存在较少的CH。 第三,将不同形貌的CH晶体掺入到水泥浆体中,研究当水泥浆体中不同形貌的CH晶体含量发生变化时,对水泥水化的影响。研究发现,不同掺量的氢氧化钙晶体对水泥力学性能具有较大差别的影响。除了掺入BS样外,其他样掺量达到5%时对水泥强度发展不利。BS样具有较高强度可能来源于水泥硬化浆体内部交错生长的板状CH。其次早期水化过程中,掺入CH晶体后水泥水化形成的CH晶体结晶度较差,BSi在低掺量时对水泥强度具有很好的促进作用。